Nos Réseaux Domestiques

Quelques notions pour configurer sa trucbox

Bonjour à tous !

Nombreuses sont les questions sur les forums portant sur des problèmes de configuration de nos réseau domestiques. Que ce soit du côté de la trucbox ou du côté de nos ordinateurs voire même pour d'autres bestioles parfois présentes entre les deux.

Pour aider à résoudre ces problèmes ou bien par simple curiosité, rien de mieux qu'une petite présentation de quelques concepts de base, histoire de comprendre un petit peu comment tout cela fonctionne.

Ceci n'est évidemment pas un cours exhaustif mais seulement une simple présentation des connaissances que j'ai pu acquérir avec le temps passé à essayer de comprendre et configurer mon propre réseau. Je vais tâcher d'être le plus simple et explicite possible pour que ceci soit abordable à tout un chacun mais aussi suffisament précis pour donner des bases exactes à ceux qui voudraient creuser plus. D'autres épisodes viendront s'ajouter au fur et à mesure. Tout commentaire, remarque, critique est bienvenu (si formulé poliment bien sûr).

Bonne Lecture !

Épisode 1 : Un peu de vocabulaire...

A l’extérieur du réseau dit local, c’est à dire de l’autre côté de la trucbox il existe un réseau que l’on nomme communément Internet. Les fournisseurs d’accès à internet (ou FAI : Orange, Free, NeufTelecom etc), moyennant finance, procurent un accès à ce réseau.
A l’intérieur, ou “sur” le réseau local il y a des ordinateurs fixes ou portables connectés par des câbles ou sans fil. Ces deux mondes communiquent par l’intermédiaire de la trucbox (remplacez truc par le préfixe voulu selon le FAI). Quelles sont les différentes fonctions assurées par cet objet ? Comment tout cela s’articule-t-il ?

Voici, pour commencer, quelques définitions...

Modem et ADSL

Le support concret des réseaux est majoritairement constitué de lignes téléphoniques en cuivre – encore pour quelques temps, avant que la fibre optique ne soit opérationnelle pour le grand public. Pour faire transiter des informations, il faut les transformer en signal électrique transportable sur la ligne téléphonique (sans brouiller les communications téléphoniques standard). Là intervient le MoDem : Modulateur/Démodulateur.Il permet d’envoyer et récupérer physiquement des informations sur les lignes téléphoniques. Ceci se situe à un niveau que l’on appelle la couche physique (Fig 1).

L’ADSL, cas particulier (Asymetrique) de connexion dites DSL (Digital Subscriber Loop ou Digital Subscriber Line) utilise un type de MoDem fonctionnant à des fréquences différentes de celles de la communication téléphonique ce qui permet une séparation des deux type de transmissions (voix/données) donc une augmentation significative des débits de données (Fig 2).

Internet, Adresse IP, DHCP et DNS

Internet est un réseau de réseaux connectant les uns aux autres des millions de réseaux privés ou publics (gouvernements, universités, réseaux domestiques...) et de terminaux mobiles ou fixes (serveurs, ordinateurs et maintenant téléphones mobiles, smartphones, PDA...). Il repose sur deux protocoles – manières d’envoyer les données –principaux : le TCP (Transmission Control Protocol) et l’IP (Internet Protocol). D’où le nom TCP/IP couramment utilisé pour désigner la connexion à Internet dans l’ordinateur.

Le protocole internet (IP) permet de savoir la provenance et la destination des données grâce à des adresses IP. Tout nœud du réseau – c’est à dire tout objet qui ne se contente pas de recopier ou aiguiller les données (cf. DHCP, Hub et Switch) – est identifié par son adresse IP : suite de numéro de la forme xxx.xxx.xxx.xxx où xxx peut prendre une valeur entre 0 et 255. Pour pouvoir acheminer les données, les paquets qui les contiennent doivent toujours comporter l’adresse de provenance et de destination, exactement comme le courrier postal. Pas d’adresse IP, pas d’échange possible.

Sur le réseau local chaque terminal doit donc être identifié par une adresse IP pour pouvoir dialoguer avec avec les autres noeuds. Pour éviter d’avoir à configurer manuellement chaque adresse et tous les paramètres nécessaires au bon fonctionnement, les réseaux locaux utilisent un service nommé DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) basé sur une architecture Serveur/Client. Chaque terminal (client) demande au serveur DHCP (intégré à la trucbox dans le cas d’un réseau domestique) de lui attribuer une adresse IP et de lui fournir les paramètres nécessaires au dialogue avec le routeur.

Comme il est beaucoup plus facile de retenir un nom qu’une suite de numéros, il existe une sorte “d’annuaire” qui lie un nom à une adresse IP. Par exemple le nom google.fr est associé aux adresses IP 216.239.59.104, 72.14.221.104 et 66.249.93.104. Ces noms s’appellent noms de domaines ou DNS (Domain Name System).

WAN, LAN et Routeur

Selon la taille d’un réseau – ensemble de nœuds connectés entre eux – différentes technologies sont utilisées pour transmettre les données. Pour les réseaux très étendus, les WAN (Wide Area Network) – à l’échelle de pays, continents ou même de la planète dont l’exemple par excellence est Internet – il s’agit du réseau téléphonique mentionné ci-dessus, remplacé maintenant par des technologies à plus haut débits (connexion de type DSL) comme les lignes numériques ou la fibre optique. Pour des réseaux ne dépassant pas la taille d’un bâtiment, les réseaux locaux ou LAN (Local Area Network), les câbles Ethernet – communément "câbles réseaux" c'est à dire de type RJ45 – sont très largement majoritaires.

Etant donné le nombre limité d’adresses de la forme xxx.xxx.xxx.xxx, tous les nœuds ne peuvent pas être identifiés par une adresse IP unique au monde. De plus, un terminal privé (ordinateur) qui ne communique avec l’extérieur que par l’intermédiaire d’un FAI n’a pas besoin de posséder une adresse unique connue de tous. Les WAN et LAN possèdent donc leur propre plage d’adresses IP distinctes.

L’interface qui permet de faire communiquer ces deux réseaux s’appelle un routeur. Il se charge de ré-adresser et transmettre les paquets de données d’un réseau à un autre. Un routeur constitue un passerelle entre deux réseaux (Fig.3). Il participe à la fois au WAN (internet) et au réseau local et modifie l’adressage des paquets circulant dans les deux sens (il est donc aussi considéré comme un nœud). C’est pourquoi il doit posséder deux adresses IP : une publique, connue sur le WAN – dans le cas des réseau domestique, fournie par le FAI – et une privée qui l’identifie sur le réseau local – adresse sur le réseau Ethernet, la plupart du temps configurée par défaut en 192.168.0.1 mais modifiable dans la configuration de la trucbox.

De l’intérieur (LAN) vers l’extérieur (WAN), le routeur se charge de changer la destination et la provenance des paquets en adresses IP connues du WAN si bien que les paquets sortants semblent provenir du routeur lui-même. Tandis que de l’extérieur vers l’intérieur il se charge de transmettre les paquets lui arrivant au terminal (local) qui est le véritable destinataire. Ainsi, de l’intérieur, tout se passe comme si les terminaux (ordinateurs) dialoguaient avec le routeur uniquement. Et de l’extérieur, seul le routeur est visible du WAN.

Hub et Switch

Sur les trucbox les plus courantes, on trouve en général au maximum 4 prises Ethernet disponibles pour les terminaux locaux (ordinateurs). Pour connecter sur le réseau Ethernet un plus grand nombre de machines, il faut s’aider d’un Hub ou d’un Switch. Dans les deux cas, il s’agit de transmettre des paquets arrivant d’une partie du réseau vers une autre partie sans les modifier. Les Hub et Switch ne sont donc pas considérés comme des nœuds et ne possèdent pas d’adresse IP. Ils sont “transparents” vis à vis de l’adressage et du dialogue entre le terminal et le routeur.

Cependant il y a une différence fondamentale entre Hub et Switch. Alors que le Hub n’analyse pas les paquets et se contente de les envoyer sur toutes ses prises Ethernet fonctionnant en simple répéteur, le Switch agit comme un aiguillage, et ne transmet les paquets que vers la machine effectivement destinataire.
N.B.: un Switch reste très différent d’un routeur car il ne participe à aucun réseau (n’est pas considéré comme un nœud), ne possède donc pas d’adresse IP et ne connecte encore moins un réseau à un autre.

Merci d'avoir lui ce tutoriel jusqu'au bout. J'espère qu'il vous aura éclairé certaines choses et piqué votre curiosité!